真菌是一種具真核的,無葉綠體,通過孢子繁殖的真核生物,廣泛存在于自然界中,目前已經發現了十二萬多種真菌,包括黴菌、酵母、蕈菌以及其他人類所熟知的菌菇類。在衆多真菌中,對人類有緻病性的真菌約有三百多個種類,醫學上有意義的緻病性真菌幾乎都是黴菌。人類一旦患上真菌性感染疾病,經過專業的治療後症狀都會得到緩解。不過自然界的動物們就沒這麼幸運了,一旦被真菌纏上了,不僅會死狀慘烈,并且死後還會淪為真菌的“植物人”,永不安甯。今天要介紹的這種真菌,就是一類典型的“吸血鬼”,蟬這種昆蟲一旦感染了這種真菌就會淪為它的傳播工具。
十七年蟬為何被稱為自然界中“高貴的數學家”
在北美洲有一種穴居17年才能化羽而出的蟬,它們在地底蟄伏17年始出,爾後附上樹枝蛻皮,然後交配。雄蟬交配後即死去,母蟬亦于産卵後死。母蟬在死前通常會炸開樹皮炸出卵,當蟬卵接觸到土壤時,蟬蛹就會在地上打洞找到樹根後,就會開始利用刺吸式口器刺吸植物根部汁液,如此蟄伏17年後才會破土而出。幼蟲在夏季的黃昏或夜間鑽出土表,爬到樹上,蛻皮羽化為成蟲,随後便開始緊鑼密鼓地求偶和繁殖。“17年蟬”一旦爬出地面後,生命就很短暫了,就算幼蟲沒有被鳥類搶食,成蟲也隻能在樹上生存幾周。并且這種蟬是北美洲獨有的,中國蟬的穴居時間為3至7年,法國蟬的生命周期大多是4年。
科學家解釋,“17年蟬”的這種奇特生活方式,為的是避免天敵的侵害并安全延續種群,因而演化出一個漫長而隐秘的生命周期。在美國,一共有7種周期性蟬(3種“17年蟬”,4種“13年蟬”),正因為“17年蟬”和“13年蟬”選擇的繁衍周期是個質數,隻能被1,13,17整除,所以它們也被稱為自然界“高貴的數學家”。
十七年的等待,破土而出的那刻竟是悲劇的開始
最近科學家們發現在美國一些十七年蟬密集的州,本該是盛夏的主角的它們,此時卻少了往日的熱鬧,同時地上落滿了沒有“屁股”的蟬,并且這些蟬從腹部以下都呈現出發白的迹象。它們的身上究竟發生了什麼?這樁慘案可能還要從17年前開始說起,而幕後黑手正是在它們出生的那刻就盯上它們的蟬團孢黴菌。
為了躲避天敵而蟄伏于地下十七年的蟬們可能做夢都沒想到,它們一出生就被天敵盯上了。按照西弗吉尼亞大學的傳染病學家,同時也是長期研究該領域的專家Matt Kasson所說,這種真菌隻選擇性地感染周期性蟬。
首先這些真菌就生長在“17年蟬”破土而出的地面,當“17年蟬”爬出地面沾上團孢黴菌時,7-10天内這些蟬基本還是安全的,因為真菌會在蟬體内發育繁殖産生孢子。等這段潛伏期一過,可怕的一幕就出現了。感染了團孢黴菌的蟬腹部後半截會開始脫落,并且露出一個白色團塊,這正是被團孢黴菌感染的症狀。此時,這些真菌孢子就會随着蟬的飛行或者爬行帶向更遠更廣的地方,真菌也實現了它們不斷繁殖的目的。
蟬團孢黴菌為何被稱為昆蟲界的梅毒,和它的感染方式有關
據專家Matt Kasson所說,蟬團孢黴菌感染的方式有兩種,一種是在成蟲之間傳播,一旦成蟲攜帶了團孢黴菌,它在交配的時候就會将團孢黴菌的分生孢子帶給配偶,如此往複,也被稱為昆蟲界的“性傳播”疾病;還有一種就是一些團孢黴菌會進入休眠的孢子形式,落在土壤上,等待感染下一代破土而出的“17年蟬”。如此一來,團孢黴菌也完成了17年一次的繁衍過程完全被這種真菌“拿捏”了,無論是哪種感染方式,這些“17年蟬”都逃不過死亡的結局。這兩種感染方式之中最多的還是通過交配方式傳播給配偶。
這種“性傳播”方式非常瘋狂,即使它們被感染之後生殖器已經脫落,但是蟬好像意識不到這個問題,仍然會瘋狂地尋找異性進行交配。當雄性感染了團孢黴菌并露出小白頭之後,它們的屁股那一截就會脫落,同時就失去生殖器。但是雄蟬并不會死亡,并且會孜孜不倦的發出特有的求偶聲,震動自己的翅膀吸引雌性。這時候,如果哪隻雌性被這種求偶聲吸引了,就會成為下一個被害者。
總結
慶幸的是,即使團孢黴菌的控制是如此特别,“17年蟬”仍然不會完全屈服。在蟬破土之初,隻有5%的蟬會被感染,考慮到蟬分布得很廣,而這些真菌隻分布在部分地區,所以大部分地區的蟬還是可以過得很健康的。蟬和真菌之間的生存策略是自然界中每天都會發生的一幕,正是這種優勝虐汰機制才構成了充滿活力的自然界。
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